CH682798A5

CH682798A5 - Kaffeemaschine.

Info

Publication number: CH682798A5
Application number: CH334791A
Authority: CH
Inventors: Werner Wyss
Original assignee: Salvis Ag
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1991-11-15
Publication date: 1993-11-30

Description

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CH 682 798 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Kaffeemaschine zum selbsttätigen Mahlen, Brühen und Ausgeben von Kaffee an zwei unabhängig arbeitenden Brühstellen.

Solche Kaffeemaschinen werden vor allem in Restaurants und Kantinen eingesetzt. Da der Platz am Buffet beschränkt ist, sind die Kaffeemaschinen meist in andere Buffet-Aufbauten integriert. Sie sind damit für den Service und die Reparatur in der Regel schwer zugänglich. Die Reparaturen müssen an Ort und Stelle ausgeführt werden, was zu längeren Betriebsunterbrüchen führt. Ferner nehmen Kaffeeautomaten mit zwei unabhängig arbeitenden Brühstellen viel Platz in Anspruch, der im Buffetbereich oft knapp oder nicht vorhanden ist.

Auf diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, eine Kaffeemaschine der eingangs genannten Art sehr kompakt und trotzdem für Service und Reparatur optimal zugänglich auszugestalten.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen.

Hinter einer wegnehmbaren Bedienungsfront sind die Aggregate der Kaffeemaschine zu Baugruppen zusammengefasst, die in einem Gestell gehalten sind und einzeln nach vorn aus dem Gestell entnehmbar sind. Die Entnehmbarkeit nach vorne erlaubt auch bei einer eingebauten Kaffeemaschine die Zugänglichkeit zu jeder Baugruppe. Eine Reparatur kann damit einfach durch Austausch der jeweiligen Baugruppe von vorne erfolgen, ohne dass die Kaffeemaschine als Ganzes ausgebaut werden muss. >amit können Betriebsunterbrüche auf eine kurze Zeit beschränkt werden.

Als zentrale Baugruppe ist ein Kaffeebrühmodul vorgesehen, auf welchem im wesentlichen alle beheizten Teile, insbesondere die Wasserboiler für das Heisswasser, auf einer gemeinsamen Tragplatte angeordnet sind. Die Zusammenfassung der beheizten Teile zu einem Modul bewirkt, dass die Wassertemperatur im Bereich der Brühstellen sehr gut beherrschbar und damit eine optimale Brühtemperatur für den Kaffee erzielbar ist. Ferner können nicht beheizte Baugruppen, wie etwa die Steuerung, von Temperaturbelastung freigehalten werden.

Der mit der beanspruchten kompakten Bauweise gewonnene Raum kann mit Vorteil für eine Tassenspeicher-Baueinheit verwendet werden, weiche seitlich neben dem Kaffeebrühmodul untergebracht ist und Tassenstapel enthält, wobei die Tassen an der Oberseite der Kaffeemaschine entnehmbar sind.

Nachfolgend werden weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels der Kaffeemaschine erläutert, das in den Figuren näher dargestellt ist. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Kaffeemaschine von vorn;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Baugruppen dieser Kaffeemaschine;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Gestells zur Aufnahme der Baugruppen;

Fig. 4 eine schematische Aufsicht auf die Tragplatte des Kaffeebrühmoduls mit zwei Brühstellen und je einem Rotor;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 eine Detailansicht aus Fig. 5, und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Tassen-speicher-Baugruppe.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht der Bedienungsfront 9 der Kaffeemaschine. An der Bedienungsfront 9 sind die Bedienungs- ünd Anzeigeorgane sowie die verschiedenen Auslässe für die gewählten Produkte angeordnet. Wie ersichtlich, sind zwei Auslässe 33, 34 für Kaffee vorgesehen, von denen jeder einer Brühstelle der Maschine zugeordnet ist. Daneben ist ein Teewasserauslass 35, ein Dampfauslass 36 sowie ein Milchschäumer 37 angeordnet.

Die Kaffee-Produktewahl erfolgt über eine numerische Tastatur 41 an der Bedienungsfront. Die Ausgabe des Produktes wird mittels Funktionstasten 40 ausgelöst. Mittels Leuchtpfeilen 43 über dem jeweiligen Kaffeeauslass wird angezeigt, welche Brühstelle bzw. welcher Auslass den nächsten Kaffee ausgibt, so dass die Tasse darunter plaziert werden kann. Die Produktewahl für das Teewasser, den Dampf etc. erfolgt durch separate Bedienungstasten 42.

An der Oberseite der Kaffeemaschine sind drei Kaffeemühlen 6, 7, 8 angeordnet, welche von oben mit Kaffee beschickbar sind. Zwischen zwei grösseren, gewerblichen Kaffeemühlen 6, 7 für die häufig benutzten Kaffeesorten, ist eine kleinere Haushaltmühle 7 angeordnet, welche für seltener gebrauchten, koffeinfreien Kaffee vorgesehen ist. Wie noch näher dargestellt wird, speisen diese drei Mühlen die zwei Brühstellen mit einer zentralen Mahlgutversorgung. Die erwähnte Anordnung der drei Kaffeemühlen erlaubt bei kompaktem Aufbau die Wahl zwischen drei unterschiedlichen Kaffeesorten je in verschiedenen Produkteformen, welche durch die Wassermenge beim Brühen bestimmt sind.

Die erläuterte Bedienungsfront ist als Ganzes wegnehmbar, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Dazu ist sie an ihrer Oberseite am Gestell 31 (Fig. 3) angelenkt und kann daran hochgeklappt werden. Dahinter sind im Gestell 31 die Aggregate der Kaffeemaschinen in Baugruppen 1 bis 8 angeordnet, die jeweils als Ganzes entnehmbar sind. Wie in Fig. 2 angedeutet, sind die meisten Baugruppen nach vorne ausziehbar. Hierzu weist das Gestell 31 horizontale Streben 44 auf mit Führungen, in welche die Baugruppen einschiebbar sind.

Fig. 2 zeigt die zentrale Anordnung eines Kaffeebrühmoduls 2, welches unter die Kaffeemühlen 6, 7, 8 schiebbar ist. Daneben ist eine Tassenspeicher-Baueinheit 2 angeordnet, welche noch näher erläutert wird. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist diese von oben zugänglich zur Entnahme der Tassen. Dahinter ist eine Entkalkereinheit 3 für das Wasser angeordnet, das die Kaffeemaschine speist. Diese kann auch nach hinten aus dem Gestell 31 entnommen werden. Hinter dem Kaffeebrühmodul 2 und neben der Entkalkereinheit befindet sich eine Wasserpumpe 38, mitteis welcher das entkalkte Wasser dem Brühmodul 2 unter Druck zuführbar ist. Auf der anderen Seite des Brühmoduls sind eine Steuerung 5 sowie ein Reinigungsmodul 4

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zum Durchspülen der Kaffeemaschine mit Reinigungsflüssigkeit als separat entnehmbare Einheiten angeordnet.

Im zentralen Brühmodul 2, das nachfolgend detaillierter beschrieben werden soll, sind im wesentlichen alle beheizten oder heissen Teile der beiden Kaffeebrühstellen auf einer Tragplatte 14 zusam-mengefasst, wie insbesondere aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich ist. Insbesondere ist unten an der Tragplatte für jede der beiden Brühstellen 19 je ein Heisswasserboiler 18 angeordnet, der mit Wasser gefüllt ist und dieses auf eine Temperatur zwischen 80 und 85°C aufheizt. Ferner ist ein Boiler 45 für Teewasser und ein separater Dampfboiler 46 hinten an der Tragplatte 14 befestigt. Diese Anordnung bewirkt, dass durch Wärmeleitung und Konvektion die Boilerwärme auf die Aggregate des Brühmoduls wirkt, insbesondere die zwei Rotoren 10, 11 mit den darin angeordneten Brühkammern 12, 13, welche für die Zufuhr und Wegfuhr von Kaffeepulver zu den zwei Brühstellen 19 vorgesehen sind. Ihre Funktionsweise ist in der veröffentlichten Europäischen Patentanmeldung Nr. 89 109 466.6 näher beschrieben.

Die Rotoren 10, 11 sind um Achsen 20, 21 drehbar zwischen der Tragplatte 14 und einer Deckplatte angeordnet. In der Tragplatte 14 sind an den zwei Brühstellen 19 Öffnungen vorgesehen, in welchen je ein heb- und senkbarer Brühteller 22 angeordnet ist, der die Brühkammern bei entsprechend ausgerichtetem Rotor unten begrenzt. In der Tragplatte 14 sind ferner Auswurf-Öffnungen 16 für den Kaffeesatz angeordnet. Die Zufuhr von Kaffeepulver in die Kammern 12, 13 der Rotoren erfolgt jeweils durch einen zentral angeordneten Kaffeepulver-Schacht 17.

Dazu wird jeweils eine der Kammern 12 oder 13 unter dem zentralen Kaffepulver-Schacht positioniert und dort mit Kaffeepulver gefüllt. Der entsprechende Rotor wird danach um eine Vierteldrehung gedreht, so dass sich die gefüllte Kammer 12 oder 13 bei einer der Brühstellen 19 befindet (vergi. Position des Rotors 10 in Fig. 4). In dieser Lage folgt der Brühvorgang. Danach erfolgt eine weitere Vierteldrehung in eine Lage, bei welcher gleichzeitig der Kaffeesatz aus der jeweiligen Brühkammer aus-gestossen und die andere Kammer mit neuem Kaffeepulver gefüllt werden kann (vergleiche Position des Rotors 11 in Fig. 4).

Die Rotoren 10, 11 gleiten auf der Tragplatte 14. Diese ist mit einer Harteloxbeschichtung mit Teflonüberzug versehen. Sie besitzt damit geringe Kaffee-fett-Haftung und optimale Abrieb- und Gleiteigenschaften. Wie bereits erwähnt, werden die Rotoren über die Tragplatte 14 aufgeheizt, so dass das in die Brühkammern eintretende Wasser nicht abgekühlt wird und die optimale Brühtemperatur beibehält. Dasselbe gilt für den Brühteller 22 und die Leitungsverbindungen.

Vor dem eigentlichen Brühvorgang wird zunächst der Brühteller 22 mittels einer Hydraulik 24 in die Brühkammer 12 geschoben und hydraulisch verriegelt. Danach wird ein Brühzylinder 23 mit einem Spindelantrieb 25 von oben in die Brühkammer abgesenkt und mit einer Presskraft von ca. 1,3 kg/

cm2 gegen das Kaffeepulver gedrückt. Das Kaffeepulver wird dadurch zwischen dem Brühteller 22 und dem Brühzylinder 23 komprimiert.

Anschliessend wird das in einem der Boiler 18 erhitzte Wasser mit einem Pumpendruck von ca. 6 bar durch den Brühzylinder 23 in die Brühkammer 12 gefördert.

Der durch den Brühteller aus dem Brühraum austretende Kaffee trifft auf ein Kugelventil, wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist. Die Ventilkugel 27 wird durch eine Feder 28 gegen die Auslaufrichtung des Kaffees vorgespannt und in einen Sitz 30 gepresst. Das Ventil erzeugt so einen Gegendruck von ca. 1 bar. Die Druckentspannung im Kugelventil führt zur Bildung eines stabilen Schaumes an der Oberfläche des Kaffees in der Tasse. Vom Ventil gelangt der Kaffee über einen Anschluss 29 zum entsprechenden Auslass 33 an der Bedienungsfront 9.

Auf der rechten Seite in Fig. 5 ist die Auswurf-Öffnung 16 des anderen Rotors 11 mit in die Brühkammer 13 abgesenktem Ausstoss-Stempel 46 gezeigt. Der Stempel 46 ist mit dem Heb- und Senkantrieb 25 für den entsprechenden Brühzylinder 23 gekoppelt, der beim Ausstossvorgang den entsprechenden Hub ausserhalb des Rotors 11 mitmacht.

Die Funktionen der Aggregate des Brühmoduls werden über induktive Aufnehmer und die Steuerung 5 aufeinander abgestimmt. Insbesondere sind Aufnehmer 47 für die Rotorposition, Aufnehmer 48 für die Steuerung der Kaffeepulver-Presskraft durch die Heb- und Senkantriebe 25 sowie Aufnehmer 49 für die Positionen der Brühzylinder 23, bzw. Aus-stoss-Stempel 46 vorgesehen. Die Signale dieser Aufnehmer werden von der Steuerung 5 ausgewertet und in Steuersignale umgesetzt.

Fig. 5 zeigt die Lagerung des beschriebenen Kaffeebrühmoduls 1 in horizontalen Führungen 44 des Gestells 31. Die Tragplatte 14 weist beidseitig entsprechende Nasen 50 auf, welche in die Führungen 44 eingreifen. Wie ersichtlich, kann damit das gesamte Brühmodul 1 schubladenartig aus dem Gestell 31 herausgezogen werden. Bei Defekten kann das Brühmodul damit leicht ausgetauscht und in der Werkstatt repariert werden.

Entsprechendes gilt für die anderen Baueinheiten, insbesondere die Steuerung 5, welche hier nicht im Detail erläutert wird.

Ebenfalls als separate, entnehmbare Baueinheit ist ein Tassenspeicher 2 ausgebildet. Diese Einheit ist in Fig. 7 gezeigt. Sie besitzt mehrere, vorzugsweise vier Doppelträger für Tassenstapel 51, 52, die unabhängig voneinander an vertikalen Gleitführungsschienen 53, 54 verschiebbar sind und mittels Federn 55, 56 so mit dem Gewicht der aufgestapelten Tassen im Gleichgewicht gehalten werden, dass sich die jeweils oberste Tasse jeden Stapels an der Oberseite der Kaffeemaschine befindet und dort zum Gebrauch entnommen werden kann. Stapelführungen 59 sind in Nuten 57 einer Grundplatte 58 so verstellbar, dass sie der Tassengrösse anpassbar sind. So kann auf jedem der Träger 51, 52 eine besondere, dem jeweiligen ausgegebenen Produkt entsprechende Tassenart gestapelt werden. Die Tassenspeicher-Baueinheit 2 kann mittels der

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Grundplatte 58 in das Gestell 31 eingeschoben bzw. daraus entnommen werden. Dies erleichtert insbesondere die Anpassung der Stapelführungen 59, an die jeweiligen Tassen, die ausserhalb der Kaffeemaschine vorgenommen werden kann.

Insgesamt führt der beschriebene Aufbau der Kaffeemaschine zu einer äusserst kompakten Bauweise, wobei mit der beschriebenen Aufteilung der Baueinheiten die Voraussetzungen für einen störungsfreien Betrieb und optimale Betriebsbedingungen, insbesondere im Brühmodul geschaffen werden. Service und Reparatur sind durch einfachen Austausch der Baueinheiten von vorne und ohne Demontage der Maschine möglich.

Claims

Patentansprüche

1. Kaffeemaschine zum selbsttätigen Mahlen, Brühen und Ausgeben von Kaffee mit zwei unabhängig arbeitenden Brühstellen, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, in einem Gestell (31) gehaltene Baugruppen vorgesehen sind, die hinter einer entfernbaren Bedienungsfront (9) angeordnet und nach vorn und/oder nach oben aus dem Gestell (31) entnehmbar sind, wobei als zentrale Baugruppe ein Kaffeebrühmodul (1) mit den zwei Brühstellen (19) vorgesehen ist.

2. Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaffeebrühmodul (1) eine Tragplatte (14) aufweist, an der für jede Brühstelle (19) ein Wasserboiler (18) und für jede Brühstelle ein Brühaggregat (22, 23) angeordnet ist, wobei das Kaffeebrühmodui mit der Tragplatte (14) im Gestell (31) gehalten ist.

3. Kaffeemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Brühstelle (19) ein Brühteller (22) und ein Brühzylinder (23) koaxial angeordnet sind.

4. Kaffeemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Tragplatte für jede Brühstelle (19) ein Rotor (10, 11) für das Zubringen und Wegführen von Kaffeepulver zur Brühstelle (19) vorgesehen ist, wobei jeder Rotor zwei Brühkammem aufweist, die abwechselnd koaxial zum Brühteller (22) bzw. Brühzylinder (23) ausrichtbar sind.

5. Kaffeemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Brühzylinder (23) mit einem Heb- und Senkantrieb (25) versehen ist, um den Brühzylinder in die Brühkammern einzufahren zur Kompression des Kaffeepulvers, und dass mit dem Heb- und Senkantrieb für jede Brühstelle ein Ausstoss-Organ (46) verbunden ist, um über einer Ausstoss-Öffnung (10) in der Tragplatte (14) den ausgebrühten Kaffeekuchen aus der Brühkammer des betreffenden Rotors auszustossen.

6. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte (14) eine Teflon-Beschichtung aufweist.

7. Kaffeemaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gestell (31) über dem Kaffeebrühmodul (1) ein Mahlaggregat (6, 7, 8) mit mehreren Kaffeemühlen angeordnet ist, welches von oben zugänglich ist und einen zentralen Kaffeepulverschacht (17) des

Kaffeebrühmoduls wahlweise mit gemahlenem Kaffee aus einer der Mühlen versorgt.

8. Kaffeemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlaggregat drei Kaffeemühlen (6, 7, 8) aufweist, die nebeneinander am Gestell angeordnet sind.

9. Kaffeemaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Baugruppe ein Tassenspeicher (2) vorgesehen ist zur Aufnahme von Tassenstapeln, wobei der Tassenspeicher seitlich vom Brühmodul (1) im Gestell (31) angeordnet und oben zur Entnahme der Tassen offen ist.

10. Kaffeemaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Baugruppe eine Wasserenthärtungsvorrichtung (3) vorgesehen ist.

11. Kaffeemaschine nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserenthärtungsvorrichtung (3) hinter dem Tassenspeicher (2) im Gestell angeordnet ist.

12. Kaffeemaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Baugruppen ein Steuermodul (5) sowie ein Reinigungsmodul (4) im Gestell (31) angeordnet sind.

13. Kaffeemaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungsfront (9) am Gestell (31) nach oben schwenkbar angelenkt ist.

14. Kaffeemaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bedienungsfront (9) Anzeige- und Bedienungsorgane (40-43) sowie je einen Auslass (33, 34) für den Kaffee aus den Brühstellen angeordnet sind, wobei die Auslässe mit flexiblen Schläuchen an das Brühmodul angeschlossen sind.

15. Kaffeemaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (31) horizontale Streben (44) aufweist, in welche die Baugruppen schubladenartig einschiebbar 15 sind.

16. Kaffeemaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell Füsse (32) aufweist, die als Traggriffe ausgebildet sind.

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